一种单侧圆筒滑移波浪能采集结构

1.本发明涉及一种单侧圆筒滑移波浪能采集结构，属于波浪能采集技术领域。


背景技术：

2.经过数十年的发展，传统的采用电磁结构的海洋能发电设备在波浪能采集领域仍旧存在局限性，波浪的无规则运动、低频率的特征严重影响着这类发电设备的推广。除此之外，普遍高昂的设备成本和安装维护成本直接限制了以电磁作为发电原理的波浪能发电设备的应用。
3.纳米摩擦发电机因其众多的应用优势而备受各行业广泛关注。纳米摩擦发电机是一种基于摩擦起电和静电感应的新型能源采集技术，其特点在于能够有效利用低频机械能进行发电，这为海洋能采集提供了一种新思路，是未来可回收能源领域不可或缺的重要部分。
4.纳米摩擦发电机具有结构简单、成本低的特点，使得该类发电装置具有良好的可阵列性，整机结构质量低，安装维护简单，在一些自供能领域已有应用，未来在海洋工程、机器制造、轨道交通、航空航天等领域将提供更多的解决方案。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是：提供一种价格便宜、结构简单、稳定可靠、工作寿命长且能简易安装的一种垂直接触分离式波浪能采集结构。
6.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
7.一种单侧圆筒滑移波浪能采集结构，具体有：圆筒(2)的上下两端固定安装顶盖(1)和底盖(6)，顶盖(1)和底盖(6)的中心孔固定安转轴(10)，轴(10)上安装有直线轴承(7)；直线轴承(7)与浮力块(5)固接，浮力块(5)与密封盖(9)形成密封腔；密封腔的底部固定安装带有垂直电极结构的内筒(402)，内筒(402)外粘接第三摩擦层(401)；带有垂直摩擦发电结构的外筒(301)固定安装在弹簧(8)的顶部，外筒(301)内壁分别粘接第一摩擦层(302)和第二摩擦层(303)，弹簧(8)的底部固定安装在密封腔的底部。
8.本发明的优点是：整体结构可以固定安装在浮标等海上目标上，圆筒结构不仅将海浪无规则的运动转化为沿轴向的单自由度运动，且具有很好的自我防护能力，增加了结构的工作寿命。
附图说明
9.图1示出波浪能采集结构的横截面；
10.图2示出顶盖的正视图。
11.图中附图标记：
12.1顶盖
13.2圆筒
14.301外筒
15.302第一摩擦层
16.303第二摩擦层
17.401第三摩擦层
18.402内筒
19.5浮力块
20.6底盖
21.7直线轴承
22.8弹簧
23.9密封盖
24.10轴
具体实施方式
25.图1示出构造为波浪能采集结构的横截面，本实施方式所述的一种单侧圆筒滑移波浪能采集结构，具体有：圆筒2的上下两端固定安装顶盖1和底盖6，顶盖1和底盖6的中心孔固定安转轴10，轴10上安装有直线轴承7；直线轴承7与浮力块5固接，浮力块5与密封盖9形成密封腔；密封腔的底部固定安装带有垂直电极结构的内筒402，内筒402外粘接第三摩擦层401；带有垂直摩擦发电结构的外筒301固定安装在弹簧8的顶部，外筒301内壁分别粘接第一摩擦层302和第二摩擦层303，弹簧8的底部固定安装在密封腔的底部。
26.图2示出构造为顶盖1的正视图，顶盖1与底盖6完全相同，除中心有安装轴10的圆孔外，四周均设计有圆孔，供海水和空气自由进出。
27.波浪能采集结构在工作时将被固定在浮动平台或其他水面平台上，部分结构浸入海水中，浮力块5在海水的作用下能够将内部的结构保持在水面上，海浪的起伏会造成整个内部结构沿轴上下起伏，该结构能将发电结构托高远离水面。
28.外筒301在惯性和弹簧8的共同作用下实现周期性的上下运动，外筒301上的第二摩擦层303与内筒402上的第三摩擦层401会产生周期性接触分离，通过摩擦起电和静电感应的耦合作用实现发电。


技术特征：
1.一种单侧圆筒滑移波浪能采集结构，具体有：圆筒(2)的上下两端固定安装顶盖(1)和底盖(6)，顶盖(1)和底盖(6)的中心孔固定安转轴(10)，轴(10)上安装有直线轴承(7)；直线轴承(7)与浮力块(5)固接，浮力块(5)与密封盖(9)形成密封腔；密封腔的底部固定安装带有垂直电极结构的内筒(402)，内筒(402)外粘接第三摩擦层(401)；带有垂直摩擦发电结构的外筒(301)固定安装在弹簧(8)的顶部，外筒(301)内壁分别粘接第一摩擦层(302)和第二摩擦层(303)，弹簧(8)的底部固定安装在密封腔的底部，其特征在于，所述外筒(301)和弹簧(8)与密封盖(9)内侧存在缝隙；所述的第一摩擦层(302)和第三摩擦层(401)的材质为铜；所述第二摩擦层(303)的材质为聚四氟乙烯(ptfe)。

技术总结
本发明涉及一种单侧圆筒滑移波浪能采集结构，具体有：圆筒的上下两端固定安装顶盖和底盖，顶盖和底盖的中心孔固定安转轴，轴上安装有直线轴承；直线轴承与浮力块固接，浮力块与密封盖形成密封腔；密封腔的底部固定安装带有垂直电极结构的内筒，带有垂直摩擦发电结构的外筒固定安装在弹簧的顶部，弹簧的底部固定安装在密封腔的底部。优点是：整体结构可以固定安装在浮标等海上目标上，圆筒结构不仅将海浪无规则的运动转化为沿轴向的单自由度运动，且具有很好的自我防护能力，增加了结构的工作寿命。寿命。寿命。


技术研发人员：徐敬 王仁明 秦嗣通
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：2022.11.23
技术公布日：2023/3/10